BR112016013346B1 - MAGNETIC ACTUATOR AND CASING ASSEMBLY - Google Patents
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Abstract
conjunto de atuador magnético e invólucro um conjunto de atuador magnético é descrito, e inclui um núcleo, fiação, e um conjunto de entrada. o núcleo é constituído por um material magnético, e inclui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. a fiação é enrolada em torno de uma porção do núcleo. uma quantidade predeterminada de corrente elétrica é aplicada à fiação para induzir um campo magnético no interior do núcleo. o conjunto de entrada é posicionado entre a primeira extremidade e uma segunda extremidade do núcleo. o conjunto de entrada compreende um primeiro membro de entrada transitando entre a primeira extremidade e uma segunda extremidade do núcleo com base em uma força limite sendo aplicada ao conjunto de entrada. a força limite é criada pelo campo magnético.Magnetic Actuator Assembly and Housing A magnetic actuator assembly is described, and includes a core, wiring, and an input assembly. The core is made up of a magnetic material, and includes a first end and a second end. the wiring is wound around a portion of the core. a predetermined amount of electrical current is applied to the wiring to induce a magnetic field inside the core. the input assembly is positioned between the first end and a second end of the core. the input assembly comprises a first input member transitioning between the first end and a second end of the core based on a limiting force being applied to the input assembly. the limiting force is created by the magnetic field.
Description
[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório Norte-Americano n° 61/914,658, depositado em 11 de Dezembro de 2013.[001] This application claims the benefit of US Interim Application No. 61/914,658, filed December 11, 2013.
[002] Este pedido diz respeito a válvulas de bloqueio tendo posições ligar e desligar, e mais particularmente a válvulas solenóides atuadas magneticamente para uso em um motor de combustão interna.[002] This application concerns shut-off valves having on and off positions, and more particularly magnetically actuated solenoid valves for use in an internal combustion engine.
[003] Em atuadores de corrente, a operação de ligar/desligar em um dispositivo pneumático é alcançada com uma válvula solenóide elétrico. A força de vácuo é aplicada ao atuador apenas quando a solenóide é "ligada" e apenas quando a força de vácuo é suficientemente elevada para deslocar o atuador de todo o comprimento do seu curso. Como alternativa, sem um solenóide que controla a exposição do atuador ao vácuo, um atuador exposto à força de vácuo em todas as condições vai "flutuar" entre a posição ligada e a posição desligada. A flutuação é indesejável, ineficiente, e proporciona mau controle do dispositivo ligado ao atuador. Existe uma necessidade na técnica para fazer atuadores energeticamente eficientes que são eficazes no controle do solenóide elétrico sempre que o dispositivo é suposto em estar ligado.[003] In current actuators, on/off operation in a pneumatic device is achieved with an electric solenoid valve. Vacuum force is applied to the actuator only when the solenoid is "turned on" and only when the vacuum force is high enough to move the actuator the full length of its stroke. Alternatively, without a solenoid that controls the actuator's exposure to vacuum, an actuator exposed to vacuum force under all conditions will "float" between the on position and the off position. Floating is undesirable, inefficient, and provides poor control of the device connected to the actuator. There is a need in the art to make energy efficient actuators that are effective in controlling the electrical solenoid whenever the device is supposed to be on.
[004] Exemplos de atuadores como conhecidos no estado da técnica são divulgados em EP 1303719, US 3203447, EP 0170894 e US 2006071748.[004] Examples of actuators as known in the prior art are disclosed in EP 1303719, US 3203447, EP 0170894 and US 2006071748.
[005] Os atuadores são aqui descritos para o controle de válvulas que têm funcionalidade de ligar-desligar. Os atuadores permanecerão em uma posição assentada normal, o que pode corresponder a qualquer uma posição aberta ou uma posição fechada por um conjunto de entrada, até que seja aplicada uma força limite. Uma vez que a força limite for atingida, o conjunto de entrada irá mover-se a todo o comprimento do seu curso para uma segunda posição. O conjunto de entrada irá permanecer na segunda posição até que a força limite seja aplicada de novo, momento em que o conjunto de entrada se move para trás para a sua posição de partida por mais uma vez em movimento de todo o comprimento do seu curso.[005] Actuators are described here for the control of valves that have on-off functionality. The actuators will remain in a normal seated position, which can correspond to either an open position or a closed position by an input assembly, until a limiting force is applied. Once the limit force is reached, the input assembly will move the full length of its stroke to a second position. The input set will remain in the second position until limit force is applied again, at which time the input set moves back to its starting position once again moving the full length of its stroke.
[006] Em uma modalidade, um conjunto de atuador magnético é descrito, e inclui um núcleo, fiação, e um conjunto de entrada. O núcleo é constituído por um material magnético, e inclui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. A fiação é enrolada em torno de uma porção do núcleo. Uma quantidade predeterminada de corrente elétrica é aplicada para a fiação para induzir um campo magnético no interior do núcleo. O conjunto de entrada é posicionado entre a primeira extremidade e uma segunda extremidade do núcleo. O conjunto de entrada compreende um primeiro membro de entrada transitando entre a primeira extremidade e uma segunda extremidade do núcleo com base em uma força limite sendo aplicada ao conjunto de entrada. A força limite é criada pelo campo magnético.[006] In one embodiment, a magnetic actuator assembly is described, and includes a core, wiring, and an input assembly. The core is made of a magnetic material, and includes a first end and a second end. The wiring is wrapped around a portion of the core. A predetermined amount of electrical current is applied to the wiring to induce a magnetic field inside the core. The inlet assembly is positioned between the first end and a second end of the core. The input assembly comprises a first input member transiting between the first end and a second end of the core based on a limiting force being applied to the input assembly. The limiting force is created by the magnetic field.
[007] Em uma outra modalidade, um invólucro é descrito e inclui uma primeira seção, uma segunda seção, e um conjunto de atuador magnético. A primeira seção tem uma primeira parte de conduta. A segunda seção tem uma segunda parte de conduta que está em comunicação de fluidos com a primeira porção da conduta. A primeira seção e a segunda seção estão unidas em conjunto para definir o invólucro. O conjunto de atuador magnético está localizado no interior do invólucro. O conjunto atuador magnético inclui um núcleo, uma bobina, fiação, e um conjunto de entrada. O núcleo é constituído por um material magnético, o núcleo inclui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. A bobina envolve uma parte do núcleo. A fiação é enrolada em torno da bobina. Uma quantidade predeterminada de corrente elétrica é aplicada para a fiação para induzir um campo magnético no interior do núcleo. O conjunto de entrada é posicionado entre a primeira extremidade e a segunda extremidade do núcleo, e define uma passagem que bloqueia um fluxo de fluido que flui a partir da primeira porção da conduta, se o conjunto de entrada se encontra em uma posição fechada. O conjunto de entrada compreende um primeiro membro de entrada e um segundo membro de entrada. Tanto o primeiro membro de entrada e o segundo membro de entrada transitam juntos entre a primeira extremidade e a segunda extremidade do núcleo com base em uma força limite sendo aplicada ao conjunto de entrada. A força limite é criada pelo campo magnético.[007] In another embodiment, an enclosure is described and includes a first section, a second section, and a magnetic actuator assembly. The first section has a first part of conduct. The second section has a second duct portion that is in fluid communication with the first duct portion. The first section and the second section are joined together to define the casing. The magnetic actuator assembly is located inside the housing. The magnetic actuator assembly includes a core, a coil, wiring, and an input assembly. The core is made of a magnetic material, the core includes a first end and a second end. The coil surrounds a part of the core. The wiring is wound around the coil. A predetermined amount of electrical current is applied to the wiring to induce a magnetic field inside the core. The inlet assembly is positioned between the first end and the second end of the core, and defines a passage that blocks a flow of fluid flowing from the first portion of the conduit, if the inlet assembly is in a closed position. The input set comprises a first input member and a second input member. Both the first input member and the second input member transition together between the first end and the second end of the core based on a limiting force being applied to the input assembly. The limiting force is created by the magnetic field.
[008] A FIG. 1 é uma vista em perspectiva frontal de uma modalidade de um invólucro para uma válvula de bloqueio.[008] FIG. 1 is a front perspective view of an embodiment of a housing for a shut-off valve.
[009] A FIG. 2 é uma vista em perspectiva frontal de uma primeira seção do invólucro mostrado na FIG. 1.[009] FIG. 2 is a front perspective view of a first section of the housing shown in FIG. 1.
[010] A FIG. 3 é uma vista em perspectiva frontal de uma segunda seção do invólucro mostrado na FIG. 1.[010] FIG. 3 is a front perspective view of a second section of the housing shown in FIG. 1.
[011] A FIG. 4 é uma vista em perspectiva frontal de um conjunto de atuador magnético que está localizada no interior do invólucro mostrado na FIG. 1.[011] FIG. 4 is a front perspective view of a magnetic actuator assembly that is located within the housing shown in FIG. 1.
[012] A FIG. 5 é uma vista em perspectiva frontal do conjunto de atuador magnético mostrado na FIG. 4, incluindo uma bobina.[012] FIG. 5 is a front perspective view of the magnetic actuator assembly shown in FIG. 4, including a coil.
[013] A FIG. 6 é uma vista em perspectiva frontal do conjunto de atuador magnético e a bobina mostrados na FIG. 5, onde a fiação é enrolada em torno da bobina.[013] FIG. 6 is a front perspective view of the magnetic actuator assembly and coil shown in FIG. 5, where the wiring is wound around the coil.
[014] A FIG. 7 é uma vista em perspectiva explodida de um conjunto de entrada.[014] FIG. 7 is an exploded perspective view of an inlet assembly.
[015] A FIG. 8 é uma vista montada do conjunto de entrada representado na FIG. 7.[015] FIG. 8 is an assembled view of the inlet assembly shown in FIG. 7.
[016] As Figs. 9A-9B são vistas em perspectiva frontal do conjunto de atuador magnético mostrado na FIG. 6, onde a FIG. 9A é uma ilustração do conjunto de atuador magnético em uma posição fechada, e a FIG. 9B é uma ilustração do conjunto de atuador magnético em uma posição aberta.[016] Figs. 9A-9B are front perspective views of the magnetic actuator assembly shown in FIG. 6, where FIG. 9A is an illustration of the magnetic actuator assembly in a closed position, and FIG. 9B is an illustration of the magnetic actuator assembly in an open position.
[017] FIGS. 10A-10B são vistas de frente da válvula de bloqueio mostrada na FIG. 1, onde a FIG. 10A é uma ilustração da válvula de bloqueio magnético na posição fechada, e a FIG. 10B é uma ilustração da válvula de bloqueio na posição aberta.[017] FIGS. 10A-10B are front views of the shut-off valve shown in FIG. 1, where FIG. 10A is an illustration of the magnetic shutoff valve in the closed position, and FIG. 10B is an illustration of the shut-off valve in the open position.
[018] A FIG. 11 é uma vista em perspectiva frontal do conjunto de atuador magnético mostrado na FIG. 4 com um elemento de pressão opcional.[018] FIG. 11 is a front perspective view of the magnetic actuator assembly shown in FIG. 4 with an optional pressure element.
[019] A FIG. 12 é uma vista em perspectiva frontal do conjunto atuador magnético mostrado na FIG. 4 com magnetos permanentes ligados a elementos de entrada.[019] FIG. 12 is a front perspective view of the magnetic actuator assembly shown in FIG. 4 with permanent magnets connected to input elements.
[020] A FIG. 13 é uma vista montada do conjunto de entrada representado na fig. 12.[020] FIG. 13 is an assembled view of the inlet assembly shown in FIG. 12.
[021] A descrição detalhada que se segue irá ilustrar os princípios gerais da presente invenção, exemplos dos quais são adicionalmente ilustrados nos desenhos anexos. Nos desenhos, números de referência iguais indicam elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes.[021] The following detailed description will illustrate the general principles of the present invention, examples of which are further illustrated in the attached drawings. In the drawings, like reference numerals indicate identical or functionally similar elements.
[022] Tal como aqui utilizado, "fluido" significa qualquer tipo de líquido, suspensão, coloide, gás, plasma, ou combinações dos mesmos.[022] As used herein, "fluid" means any type of liquid, suspension, colloid, gas, plasma, or combinations thereof.
[023] As FIGS. 1-3 ilustram uma modalidade de um dispositivo 100 para utilização em um motor de combustão interna. O dispositivo 100 inclui um invólucro 102 e uma conduta 104. O invólucro 102 inclui uma primeira seção A e uma segunda seção B. Em uma modalidade exemplar, a primeira seção A e a segunda seção B do invólucro 102 podem ser componentes de plástico moldados por injeção que são unidos um ao outro utilizando um processo de soldadura de plástico. Um conjunto de atuador magnético 142 (FIG. 4) pode ser localizado no interior do invólucro 102, e é descrito em maiores detalhes abaixo. O conjunto de atuador magnético 142 pode ser utilizado para acionar um conjunto de entrada 146 (FIG. 4) entre uma posição fechada (vista na FIG. 9A) e uma posição aberta (FIG. 9B), a qual é descrita em maiores detalhes abaixo.[023] FIGS. 1-3 illustrate an embodiment of a
[024] Com referência à FIG. 1, a conduta 104 pode ser utilizada para o transporte de fluido, e pode incluir uma primeira porção da conduta 106 e uma segunda porção de conduta 108. A primeira porção de conduta 106 é parte da primeira seção A do invólucro 102, e a segunda porção de conduta 108 faz parte da segunda seção B do invólucro 102. A primeira porção da conduta 106 pode projetar-se para fora a partir de uma superfície externa 112 da primeira seção A do invólucro 102.[024] With reference to FIG. 1,
[025] Referindo-nos às FIGS. 1-2, uma abertura 114 está localizada ao longo de uma superfície interna 116 da primeira seção A do invólucro 102. A abertura 114 está em comunicação de fluidos com a primeira porção da conduta 106. Na modalidade, como mostrado nas FIGS. 1-2, a primeira porção da conduta 106 pode incluir uma primeira seção 110, as características de vedação 118, e uma segunda seção 120. Em uma modalidade exemplar, a primeira seção 110 da primeira porção da conduta 106 pode incluir uma seção transversal geralmente circular, e a segunda seção 120 da primeira porção da conduta 106 pode incluir uma seção transversal geralmente retangular. Embora uma seção transversal circular e uma seção transversal retangular estejam discutidas, é para ser entendido que a primeira porção da conduta 106 pode incluir outras áreas transversais também. A primeira porção da conduta 106 pode ser engatada de modo vedado com um tubo flexível ou um tubo (não ilustrado), em que uma vedação de estanque geralmente de fluidos pode ser criada entre as características de vedação 118 da primeira porção da conduta 106 e o tubo.[025] Referring to FIGS. 1-2, an
[026] Referindo-nos às FIGS. 1 e 3, a segunda parte de conduta 108 também pode projetar- se para fora a partir de uma superfície exterior 122 da segunda seção B do invólucro 102. Referindo-nos às FIGS. 1 e 3, uma abertura 124 está localizada ao longo de uma superfície interior 126 da primeira seção A do invólucro 102. A abertura 124 está em comunicação de fluidos com a segunda porção da conduta 108. Na modalidade, como mostrado nas FIGS. 1 e 3, a segunda porção da conduta 108 pode incluir uma primeira seção 128, as características de vedação 129, e uma segunda seção (não visível nas FIGS. 1 e 3). A primeira seção 128 da segunda porção de conduta 108 pode incluir uma seção transversal geralmente circular, e a segunda seção da segunda porção de conduta 108 (não visível) pode incluir uma seção transversal geralmente retangular. Embora uma seção transversal circular e uma seção transversal retangular estejam discutidas, é para ser entendido que a segunda porção da conduta 108 pode incluir outras áreas transversais também. A segunda porção de conduta 108 pode ser engatada de modo vedado um tubo flexível ou um tubo (não ilustrado), em que uma vedação geralmente estanque aos fluidos pode ser criada entre as características de vedação 129 da segunda porção da conduta 108 e do tubo.[026] Referring to FIGS. 1 and 3, the
[027] Referindo-nos às FIGS. 1-3, a abertura 114 localizada dentro da primeira seção A do invólucro 102 e a abertura 124 situada no interior da segunda seção B do invólucro 102 podem ser ambas localizadas ao longo de um eixo A-A da conduta 104, e está geralmente alinhada com uma outra. A primeira porção da conduta 106, a segunda parte de conduta 108, e o invólucro 102 estão em comunicação fluida um com o outro. Assim, o fluido pode fluir a partir da primeira porção da conduta 106 e para dentro da segunda porção de conduta 108 se o conjunto de entrada146 está na posição aberta (mostrada na FIG. 9B).[027] Referring to FIGS. 1-3, opening 114 located within first section A of
[028] Com referência à FIG. 3, a segunda seção B do invólucro 102 pode incluir uma borda exterior 130. A borda exterior 130 pode estender-se em torno de um perímetro exterior da segunda seção B do invólucro 102. A segunda seção B do invólucro 102 pode também ser uma seção levantada 132 localizada ao longo da superfície interior 126. A seção levantada 132 pode projetar-se para fora a partir da superfície interior 126 da primeira seção B do invólucro 102. Referindo-nos às FIGS. 1-3, durante a montagem do invólucro 102, a borda exterior 130 da segunda seção B do invólucro 102 pode encostar-se contra a superfície interna 116 da primeira seção A do invólucro 102. A segunda seção B do invólucro pode então ser soldada à plástico para a primeira seção, juntando-se, assim, a primeira seção A e a segunda seção B em conjunto.[028] With reference to FIG. 3, second section B of
[029] Referindo-se a ambas as FIGS. 2 e 3, quando a primeira seção A e a segunda seção B são unidas em conjunto, a seção elevada 132 da segunda seção B pode definir um bolso 136 e uma cavidade 138 no interior da segunda seção B do invólucro 102. Uma superfície superior 140 da seção elevada 132 da segunda seção B do invólucro 102 pode encostar-se contra a superfície interna 116 da primeira seção A do invólucro 102, quando a primeira seção A e a segunda seção B do invólucro 102 são unidas em conjunto.[029] Referring to both FIGS. 2 and 3, when the first section A and the second section B are joined together, the raised
[030] A FIG. 4 é uma ilustração do conjunto de atuador magnético 142 e o conjunto de entrada 146 que estão localizados dentro do invólucro 102 (FIG. 1). O conjunto de atuador magnético 142 inclui um núcleo 144. O núcleo 144 pode ser construído de um material magnético macio. Na modalidade exemplar, como mostrada na FIG. 4, o núcleo 144 pode incluir um perfil em forma de C, geralmente tendo uma extremidade superior 148 e uma extremidade inferior 150. O conjunto de entrada 146 pode ser posicionado entre a extremidade superior 148 e a extremidade inferior 150 do núcleo 144. Fazendo referência às FIGS. 2-4, o núcleo 144 pode ser alojado no interior da cavidade 138 definida pela segunda seção B do invólucro 102. O conjunto de entrada 146 pode ser alojado no interior da bolsa 136 definida pela segunda seção B do invólucro 102.[030] FIG. 4 is an illustration of
[031] Continuando a referir-nos às FIGS. 2-4, quando a primeira seção A e a segunda seção B do invólucro 102 são unidas em conjunto, a superfície superior 140 da seção elevada 132 da segunda seção B do invólucro 102 se encosta contra a superfície interna 116 da primeira seção A do invólucro 102. Além disso, tanto a extremidade superior 148 e a extremidade inferior 150 do núcleo 144 podem ser alinhadas com ou se estendem para o bolso 136 definido pela segunda seção B do invólucro 102. Assim, a bolsa 136 pode geralmente ser vedada a partir da cavidade 138 da segunda seção B do invólucro 102.[031] Continuing with reference to FIGS. 2-4, when the first section A and the second section B of the
[032] Com referência à FIG. 4, em uma modalidade o núcleo 144 pode ser constituído por duas meias seções simétricas 152. As meias seções 152 podem ser posicionadas em conjunto nas suas extremidades respectivas 154, para formar o núcleo em forma de C 144. Na modalidade exemplar como mostrada, as meias seções 152 podem incluir um perfil em forma de J em geral. Cada uma das meias seções 152 podem ser construídas de uma série de lâminas (não visíveis na FIG. 4), que estão empilhadas uma em cima do outra, e unidas entre si. As lâminas podem ser construídas de qualquer tipo de material que possa agir como um canal para o fluxo magnético para transitam. Por exemplo, em uma modalidade as lâminas podem ser feitas de aço de silício. As lâminas podem ser anexadas uma à outra utilizando qualquer tipo de processo de adesão disponível, tais como, por exemplo, soldadura ou cravamento.[032] With reference to FIG. 4, in one embodiment the
[033] Referindo-se a ambas as FIGS. 4 e 5, uma bobina 160 pode rodear uma porção localizada centralmente 163 do núcleo 144. Em uma modalidade, a bobina 160 pode ser construída de plástico, e pode ser fabricada por um processo de moldagem por injeção de plástico. Apesar de um processo de moldagem por injeção de plástico ser descrito, é para ser entendido que outros métodos e materiais podem ser utilizados, assim como para a fabricação da bobina 160. A bobina 160 inclui uma abertura 161, um corpo principal 162 e duas extremidades opostas 164. A abertura 161 da bobina 160 recebe as respectivas extremidades 154 das meias seções 152 do núcleo 144. O corpo principal 162 da bobina 160 pode incluir uma seção transversal geralmente quadrada ou retangular, que é configurada para receber a porção localizada centralmente 163 do núcleo 144. Um flange 166 pode ser localizado em cada extremidade 164 da bobina 160.[033] Referring to both FIGS. 4 and 5, a
[034] Referindo-nos às FIGS. 5-6, a fiação 170 pode ser enrolada em torno de um perímetro exterior 168 do corpo principal 162 da bobina 160. A fiação 170 pode ser qualquer tipo de fio configurado para transportar uma corrente elétrica, tais como, por exemplo, fios de cobre. Os dois flanges 166 podem ser usadas para posicionar os fios 170 no lugar em torno do corpo principal 162 da bobina 160, e geralmente evita a fiação 170 de migrar para uma superfície 172 do núcleo 144. Assim, a bobina 160 pode ser utilizada para segurar a fiação 170 no lugar, e geralmente evita a fiação 170 de atrito contra a superfície 172 do núcleo 144. Em uma modalidade não limitativa, a bobina 160 pode, opcionalmente, incluir uma projeção (não mostrada). A projeção pode ser usada para receber presilhas (não mostradas), às quais os cabos 170 podem ser ligados. As presilhas podem fazer parte de um conector (não mostrado) do conjunto de atuador magnético 142.[034] Referring to FIGS. 5-6,
[035] Referindo-nos às FIGS. 4-6, o conjunto de entrada 146 pode ser posicionado entre a extremidade superior 148 e a extremidade inferior 150 do núcleo 144. O conjunto de entrada 146 inclui uma superfície superior 174 e uma superfície inferior 176. O conjunto de entradas inclui um primeiro membro de entrada 180 membro e um segundo membro de entrada 182 construídos de um material magnetizado. Especificamente, o primeiro membro de entrada 180 e o segundo membro de entrada 182 podem ser magnetizados permanentemente durante a fabricação. O conjunto de entrada 146 atua como um mecanismo de válvula de bloqueio, e pode ser acionado para trás e para a frente entre a extremidade superior 148 e a extremidade inferior 150 do núcleo 144. Especificamente, o conjunto de entrada pode ser acionado por um comprimento de curso L. O comprimento do curso L pode ser medido entre a superfície inferior 176 do conjunto de entrada 146 e a extremidade inferior do núcleo 144 se o conjunto de entrada 146 está na posição fechada (ver nas FIGS. 4-6 e 9A). Em alternativa, se o conjunto de entrada 146 está na posição aberta, como visto na FIG. 9B, o comprimento de curso L pode ser medido entre a superfície superior 174 do conjunto de entrada 146 e a extremidade superior 148 do núcleo 144.[035] Referring to FIGS. 4-6,
[036] Continuando a referir às FIGS. 4-6, o conjunto de entrada 146 pode ser normalmente assentado em uma posição de partida. A posição de partida pode ser quer a posição fechada (mostrada na FIG. 9A) ou a posição aberta (mostrada na Fig. 9B). O conjunto de entrada 146 permanece assentado na posição de partida até uma força de limite é aplicada ao conjunto de entrada 146. A força limite é criada por um campo magnético M (mostrado na FIG. 6) induzido no interior do núcleo 144. A força limite é de uma magnitude suficiente para derrubar o conjunto de entrada 146 a partir da posição de partida, e faz com que o conjunto porta 146 se mova para uma segunda posição. A segunda posição é oposta a partir da posição assentada normalmente. Por exemplo, se a posição de assentada normalmente é a posição aberta (mostrada na Fig. 9B), em seguida, a segunda posição seria a posição fechada (mostrada na FIG. 9A).[036] Referring to FIGS. 4-6, the
[037] Com referência à FIG. 6, quando a corrente elétrica é aplicada à fiação 170, o campo magnético M é induzido no interior do núcleo 144. O campo magnético M também é induzido entre a extremidade superior 148 e a extremidade inferior 150 do núcleo 144. A magnitude ou força do campo magnético M pode ser com base na quantidade de corrente elétrica fornecida à fiação 170. Especificamente, uma quantidade predeterminada de corrente elétrica pode ser aplicada para a fiação 170, que por sua vez cria o campo magnético M que é suficientemente forte para criar a força de limite utilizada para mover o conjunto de entrada 146 para a segunda posição. Em uma modalidade não limitante, o valor predeterminado de corrente elétrica pode ser de cerca de 1 ampère, com um valor de pico que varia entre cerca de 3 a cerca de 5 ampères.[037] With reference to FIG. 6, when electrical current is applied to
[038] A direção do campo magnético M depende do sinal ou a direção da corrente elétrica aplicada à fiação 170. O campo magnético M pode ser dirigido em qualquer uma direção geralmente ascendente U, ou em uma direção geralmente para baixo D em relação ao conjunto de entrada 146. A direção do campo magnético M pode basear-se no sentido da corrente elétrica aplicada à fiação 170. Deve ser notado que o sentido da corrente elétrica pode ser ligado, a fim de mudar a direção do campo magnético M entre o sentido ascendente U e a direção descendente D.[038] The direction of the magnetic field M depends on the sign or direction of the electric current applied to the
[039] O conjunto de entrada 146 pode permanecer assentado na posição de partida, devido a um campo magnético residual. O conjunto de entrada 146 pode permanecer na posição inicial até que a quantidade predeterminada de corrente elétrica seja aplicada à fiação 170. Uma vez que o valor predeterminado de corrente elétrica é aplicado à fiação 170, o conjunto de entrada 146 é destituído a partir da posição de partida e move o comprimento do trajeto L e para a segunda posição. Uma vez que o acionamento ocorreu, o conjunto de entrada 146 permanece assentado na segunda posição, mesmo se a energia é perdida. A direção da quantidade predeterminada de corrente elétrica aplicada à fiação 170 pode ser invertida, a fim de acionar o conjunto de entrada 146 a partir da segunda posição para trás para a posição de assentada normalmente.[039]
[040] Referindo-nos às FIGS. 7-8, o conjunto de entrada 146 pode incluir o primeiro membro de entrada 180, o segundo membro de entrada 182, e um membro elástico 184 recebido entre os primeiros e segundos membros de porta 180, 182. Como se vê na FIG. 7, uma borda exterior 190 está localizada em torno de um perímetro exterior do primeiro membro de entrada 180. A borda exterior 190 se projeta para fora a partir de uma superfície traseira 192 do primeiro membro de entrada 180. O primeiro membro de entrada 180 também inclui uma abertura superior 194, onde uma borda 196 se projeta para fora a partir da superfície posterior 192 do primeiro membro de entrada 180, e cerca de um perímetro exterior da abertura superior 194. Uma borda exterior 200 também está localizada em torno de um perímetro externo do segundo membro de entrada 182. A borda exterior 200 se projeta para fora a partir de uma superfície posterior (não visível) do segundo membro de entrada 182. O segundo membro de entrada 182 inclui uma abertura superior 206 e uma abertura inferior 208. Uma borda exterior 210 pode ser localizada em torno de uma periferia exterior da abertura superior 206 do segundo membro de entrada 182, e se projeta para fora a partir de uma superfície posterior (não visível) do segundo membro de entrada 182. Do mesmo modo, uma borda exterior 212 pode ser localizada em torno de uma periferia exterior da abertura 208 do segundo membro inferior de entrada 182, e se projeta para fora a partir de uma superfície posterior (não visível) do segundo membro de entrada 182.[040] Referring to FIGS. 7-8,
[041] Como mencionado acima, o primeiro membro de entrada 180 e o segundo membro de entrada 182 são construídos de um material magnetizado, e podem ser magnetizados permanentemente durante a fabricação. Especificamente, em uma modalidade, o primeiro membro de entrada 180 e o segundo membro de entrada 182 podem ser construídos de um aço magnetizado, tal como, por exemplo, aço 4140. O primeiro membro de entrada 180 e o segundo membro de entrada 182 podem ser tratados termicamente a fim de manter um campo magnético permanente. Em uma modalidade, o primeiro membro de entrada 180 e o segundo membro de entrada 182 podem ser componentes carimbados ou comandados a frio. O primeiro membro de entrada 180 e o segundo membro de entrada 182 podem também ser revestidos, a fim de impedir genericamente corrosão e o desgaste.[041] As mentioned above, the
[042] O membro elástico 184 pode incluir uma via de passagem superior 220 e uma passagem inferior 222. Na modalidade exemplar, como mostrado na FIG. 7, o membro elástico 184 pode ser genericamente uma seção moldada genericamente em forma de oito construída de material compatível. Em uma modalidade, o membro elástico 184 pode ser construído de borracha. O membro elástico 184 pode também incluir uma face de extremidade frontal 230 e uma face de extremidade traseira 232. Um borda ou flange frontal 234 pode ser localizado em torno de ambas a passagem superior 220 e da passagem inferior 222 da face de extremidade frontal 230 do membro elástico 184. Da mesma forma, uma borda traseira ou flange 236 podem também ser localizados em torno de ambas a passagem superior 220 e a passagem inferior 222 da face de extremidade traseira 232 do membro elástico 184. Como visto na FIG. 7, o flange traseira 236 do membro elástico 184 pode incluir uma seção moldada genericamente em forma de oito (a flange frontal 234 inclui também uma seção moldada genericamente em forma de oito, mas não é visível na FIG. 7).[042]
[043] Referindo-nos às FIGS. 7-8, uma porção do flange frontal 234 do membro elástico 184 pode ser recebida dentro de um canal 240 criado entre a borda exterior 190 e a borda 196 do primeiro membro de entrada 180. O flange frontal 234 do membro elástico 184 pode vedar contra o canal 240 do primeiro membro de entrada 180, e pode reduzir ou prevenir a perda de fluido para dentro do invólucro 102 (FIGS. 1-3). Da mesma forma, a flange posterior 236 do membro elástico 184 pode ser recebida dentro de um canal (não visível) criado entre a borda exterior 200 e as bordas 210, 212 do segundo membro de entrada 182. O flange posterior 236 do membro elástico 184 pode vedar contra o canal (não visível) do segundo membro de entrada 182, e pode reduzir ou prevenir a perda de fluido para dentro do invólucro 102 (FIGS. 1-3).[043] Referring to FIGS. 7-8, a portion of the
[044] O conjunto de entrada 146 pode incluir uma passagem 242. A passagem 242 pode ser definida pela abertura superior 194 do primeiro membro de entrada 180, a passagem superior 220 do membro elástico 184 e a abertura superior 206 do segundo membro de entrada 182. Fazendo referência às FIGS. 1-2, 7-8, 9A-9B e 10A-10B, quando o conjunto de atuador magnético 142 está na posição fechada, como se vê na FIG. 9A, uma superfície frontal 252 do primeiro membro de entrada 180 pode ser alinhada com a abertura 114 da primeira seção A do invólucro 102 (Fig. 2). Assim, a superfície frontal 252 do primeiro membro de entrada 180 em geral bloqueia ou impede que o fluido que se escoa a partir da primeira porção da conduta 106 para dentro da passagem 242 do conjunto de entrada 146. Quando o conjunto de atuador magnético 142 está na posição aberta, como visto na FIG. 9B, a passagem 242 do conjunto de entrada 146 pode ser geralmente alinhada com a abertura 114 da primeira seção A do invólucro 102 (FIG. 2). Assim, o fluido que flui a partir da primeira porção da conduta 106 pode entrar na passagem 242 do conjunto de entrada 146, e fluir para a segunda parte de conduta 108.[044] The
[045] Com referência à FIG. 11, em uma modalidade um elemento de pressão opcional 260 pode ser colocado entre a extremidade inferior 150 do núcleo 144 e uma superfície inferior 176 do conjunto de entrada 146. Em uma modalidade, o elemento de pressão 260 pode ser uma mola que exerce uma força de pressão no sentido ascendente U. O elemento de pressão 260 pode ser utilizado para influenciar o conjunto de entrada 146 em uma direção específica. Por exemplo, em uma modalidade, o elemento de pressão 260 pode ser usado para pressionar o conjunto de entrada 146 na posição fechada.[045] With reference to FIG. 11, in one embodiment an
[046] A FIG. 12 é uma ilustração do conjunto atuador magnético 142, incluindo uma modalidade alternativa de um conjunto de entrada 346. O conjunto de entrada 346 pode incluir um primeiro membro de entrada 380 e um segundo membro de entrada 382 (visto na FIG. 13). Ao contrário das modalidades, como discutido acima, o primeiro membro de entrada 380 e o segundo membro de entrada 382 são construídos de um material não- magnetizado, tal como, por exemplo, de aço ou de plástico. Em vez disso, referindo-se a ambas as FIGS. 12-13, o conjunto de entrada 346 inclui um primeiro magneto permanente 350 disposto ao longo de uma superfície superior 374 do conjunto de entrada 346 e um segundo magneto permanente 352 disposto ao longo de uma superfície inferior 376. O primeiro magneto permanente 350 e o segundo magneto permanente 352 podem ser magnetizados para uma intensidade de campo específica, o campo magnético M (FIG. 6) induzido pelo núcleo 144 do conjunto de atuador magnético 142.[046] FIG. 12 is an illustration of
[047] Com referência à FIG. 13, em uma modalidade, o primeiro membro de entrada 380 e o segundo membro de entrada 382 podem interbloquear um com o outro. Especificamente, na modalidade exemplificativa, como mostrado, uma superfície lateral 390 do primeiro membro de entrada 380 pode definir um recesso 392. O segundo membro de entrada 382 inclui também uma superfície lateral 394 que define uma aba 396. A aba 392 do primeiro membro de entrada 380 pode ser recebida pelo recesso 396 do segundo membro de entrada 382. Os técnicos especialistas no assunto apreciarão facilmente que embora a FIG. 13 ilustre apenas um lado do primeiro membro de entrada 380 e o segundo membro de entrada 382, uma configuração semelhante pode ser incluída ao longo dos lados opostos também.[047] With reference to FIG. 13, in one embodiment, the
[048] Referindo-se em geral às FIGS. 1-7, o dispositivo 100 (FIG. 1) pode ser montado por enrolamento primeiro da fiação 170 enrolada em torno do perímetro exterior 168 da bobina 160. Uma vez que a fiação 170 foi fixada para a bobina 160, a abertura 161 da bobina 160 (mostrada na FIG. 5) recebe as respectivas extremidades 154 das meias seções 152 do núcleo 144 (mostrado na FIG. 4). As meias seções 152 do núcleo 144, ambas cooperam umas com as outras para criar o núcleo em forma de C, geralmente 144. O núcleo 144 e a bobina 160 podem, então, serem colocadas em uma máquina de moldagem por injeção de plástico. O plástico pode ser injetado para criar o segundo invólucro B (mostrado na FIG. 3). O primeiro invólucro A (mostrado na FIG. 2) pode ser moldado separadamente. Alternativamente, o segundo invólucro B pode ser moldado separadamente e o núcleo 144 e a bobina 260 podem ser colocados dentro do segundo invólucro B. O conjunto de entrada 146 pode, então, ser colocado no interior do bolso 136 definido pela segunda seção B do invólucro 102 (mostrado nas FIGS. 3 e 4), onde o primeiro membro de entrada 180 e o segundo membro de entrada 182 podem ser magnetizados para a intensidade do campo específico com base no campo magnético M induzido pelo núcleo 144. A primeira seção A e a segunda seção B do invólucro 102 podem, em seguida, serem unidas umas às outras usando um processo de soldadura de plástico.[048] Referring generally to FIGS. 1-7, device 100 (FIG. 1) may be mounted by first winding the
[049] O dispositivo 100, tal como descrito acima e ilustrado nas FIGS. 1-13 é uma válvula de bloqueio acionada magneticamente que pode ser mais simples no design, menor em tamanho, ter redução no peso, e pode ser mais rentável quando comparada a alguns tipos de atuadores controlados solenóides que estão atualmente disponíveis. O dispositivo 100 pode também suprimir o fenômeno de onda, sem a necessidade de qualquer interface elétrica. O dispositivo 100 pode ser usado como uma válvula de bloqueio para controlar a quantidade de fluxo de ar do motor por meio de um aspirador. Assim, o dispositivo 100 só proporciona fluxo de ar do motor, quando necessário, o que reduz a quantidade de fuga de fluxo de ar através do aspirador.[049] The
[050] Tendo descrito a invenção em detalhes e com referência às modalidades preferidas da mesma, será evidente que as modificações e variações são possíveis sem se afastarem do escopo da invenção.[050] Having described the invention in detail and with reference to preferred embodiments thereof, it will be evident that modifications and variations are possible without departing from the scope of the invention.
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